壓鑄模具鋼材的工作特點是,加載速度較慢,模腔受熱溫度較高,一般可達到500一800℃。這種鋼材的使用性能要求主要是高溫強度(即高回火穩定性)和抗熱疲勞性能。硬度和淬透性要求可適當降低。普通熱擠模具尺寸較小,通常在70~90mm以內。常見的熱擠壓模具包括4CrW2Si、3Cr2W8V和5Cr等熱作模具鋼,其化學成分見表4.16。其中4CrW2Si.可以用冷作模具鋼,也可以用熱作模具鋼。由于用途不同,可以選擇不同的熱處理方法。冷模具加工時選用較低的淬火溫度(870-900℃),并在低溫或中溫進行回火處理;熱模時選用較高的淬火溫度(一般為950一1000℃)和高溫回火處理。
熱作模具鋼種:
(1)按用途:錘鍛模鋼、熱頂鍛模鋼、熱擠壓模具鋼及精鍛模鋼、壓鑄模具鋼、熱沖模鋼。
(2)按功能:高韌性模具鋼、高熱強模具鋼、特高熱強模具鋼、高耐磨模具鋼。
(3)按合金元素含量:低合金熱作模具鋼、中合金熱作模具鋼、高合金熱作模具鋼。
熱作模具鋼主要用于制造需要在高溫條件下進行壓力加工的模具,如熱壓鑄模、熱鍛沖模、熱成形模具(熱鐓模)、熱擠壓模具等。因此,鋼的熱硬性、高溫耐磨性、熱疲勞強度、熱導率及淬透性等方面都有較高的要求,而其它優良的成形可加工性也十分必要。
總的來說,壓鑄模用鋼的使用性能與熱擠模用鋼相近,即主要是對回火穩定性要求高,熱疲勞抗力大。因此一般所選用的鋼種大體上與熱擠模鋼相同.如4CrW2Si、3Cr2W8V等鋼選用。而對熔點較低的Zn合金壓鑄模不同.可選用Cu合金壓鑄模40Cr、30CrMnSi、40CrMo等;對Al和Mg合金壓鑄??蛇x用4CrW2Si、4Cr5MoSiV等對Cu合金壓鑄模具.多選用3Cr2W8V鋼。由于采用金屬壓鑄工藝,高熔點的鋁合金和鎳合金較多,或Cr2W8V鋼采用Cr-Al-SI三元共滲工藝,制備黑色金屬壓鑄模具。目前國內外也在試驗選擇高強度銅合金壓鑄模具材料。